氮掺杂含钛高炉渣的矿物特征及降解吸附性能研究

为了实现含钛高炉渣的资源化利用,利用其含有的Ti O2可制备光催化降解药剂的特点,以攀钢含钛高炉废渣为原料掺杂硝酸铵,采用高能球磨法,在300℃煅烧2 h,制得氮掺杂含钛高炉渣催化剂。利用X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电子显微镜和电子背散射衍射分析对N-TBFSx-300催化剂进行了表征,并研究了影响N-TBFS5.0-300降解吸附Cr(Ⅵ)的因素。结果表明,光催化剂N-TBFS5.0-300用量、溶液Cr(Ⅵ)初始浓度、溶液pH值和反应时间等4因素中,pH值对N-TBFS5.0-300催化降解吸附Cr(Ⅵ)的影响最大,其次是反应时间,然后是光催化剂用量和溶液Cr(Ⅵ)初始浓度;光催化剂N-TBFS5.0-300在室温和照明下对水中Cr(Ⅵ)光催化吸附的最佳pH=1.5,反应时间为3 h,对重铬酸钾溶液浓度为20 mg/L的模拟废水的降解吸附率达97.80%,饱和降解吸附容量约为0.01 g/g。

TiO_(2)-GO复合光催化剂对工业废水吸附降解作用的研究

本文以H_(3)PO_(4)、石墨粉、浓H_(2)SO_(4)等试剂为原料制备二氧化钛-氧化石墨烯(TiO_(2)-GO)复合光催化剂,以不同浓度的亚甲基蓝溶液模拟工业废水,通过向工业废水中加入催化剂进行降解吸附实验,考察在不同条件下所合成的催化剂对工业废水的吸附降解效果,并通过光反应仪器、热重分析仪等仪器量化分析催化剂吸附降解效果,实验结果表明,合成催化剂(TiO_(2)-GO)对多种工业废水有较好的吸附降解效果;在光照条件下,催化剂的量为10g·L^(-1)、作用时间为210min时,吸附降解效果最佳;催化剂对工业废水吸附降解性能稳定,可重复使用。

微生物对拟除虫菊酯类农药吸附和降解机制研究进展

近年来,由于高毒有机氯和有机磷农药被禁止使用,拟除虫菊酯类农药(pyrethroids,PYRs)因其高效性和稳定性被广泛应用于农业生产及环境中,但其频繁使用所带来的残留危害也日渐突出。3-苯氧基苯甲酸(3-phenoxybenzoic acid,3-PBA)是PYRs的主要代谢产物之一,为环境雌激素类物质,具有较大的潜在危害性。农药残留严重影响了人们的生产和生活,同时引起了研究人员的广泛关注,PYRs和3-PBA降解菌被大量报道,微生物及其降解酶对农产品和环境中农药残留的去除或减除也是公认的有效方法之一,并且基因工程和分子生物学技术的不断发展为继续深入发掘减除农药残留的方法提供了新途径。本文概述PYRs和3-PBA的基本性质、残留危害,综述PYRs对农产品和环境的残留现状、微生物对PYRs的代谢方式与吸附和降解机制研究进展,并对其降解酶及酶基因工程进行展望,旨为解决农产品和环境中农药残留问题提供参考。

同构稀土金属-有机框架材料对离子型染料的吸附及光降解研究

以氨基化3,3′,5,5′-三联苯四羧酸(NH_(2)-H_(4)TPTC)为配体与稀土金属盐[Ho(NO_(3))_(3)·6H_(2)O、Er(NO_(3))_(3)·6H_(2)O]反应得到两个同构稀土金属-有机框架材料(MOFs)Er-NH_(2)-TPTC和Ho-NH_(2)-TPTC,两种MOFs材料在250℃以下具有良好的稳定性。选择不同类型的离子染料,并用所合成的材料进行吸附和光催化降解有机染料实验。结果表明:Er-NH_(2)-TPTC和Ho-NH_(2)-TPTC对离子型染料吸附效果优于中性染料,在光催化后对各类有机染料降解效果均得到提升。由于受染料分子尺寸的影响,两个同构稀土MOFs对小分子阳离子染料甲基蓝去除率可达99%,而对分子尺寸较大的阳离子染料罗丹明B降解效率最低,仅分别达到47%和73%。光催化降解的机理研究表明,降解过程中产生·O_(2)^(-)和·OH活性物质,此类自由基的产生有助于提高光催化降解效率。

1344吡啶羧酸配体构筑的Cu(Ⅱ)-MOFs及其染料吸附降解性能

为探究不同反应条件对MOFs微观结构和宏观性能的影响,在不同反应条件下,以硫酸铜(CuSO_(4)·5H_(2)O)和6-(吡啶-3′-基)间苯二甲酸(H_(2)L)为材料,制备了2种金属有机框架材料(MOFs){[Cu_(2)(L)_(2)·C _(2) H _(3) N]}n(1)和{[Cu(HL)_(2)]}n(2),并对合成的金属有机框架材料1和2进行了结构分析、TGA和FTIR表征以及对染料的吸附性能研究。单晶衍射数据分析表明:配合物1和2都属单斜晶系,P 21/c空间群。配合物1是一种基于双核轮桨次级构筑单元[Cu_(2)(COO)_(4)]构筑的三维紧密堆积化合物,配合物2由于配体部分质子化,结构中存在氢键[O_(3)—H…O_(4)],将二维层状网络结构连接成三维结构。配合物1是rtl拓扑类型的网络结构,拓扑符号为(42.610.83);配合物2是sql拓扑类型的网络结构,拓扑符号为(4^(4).6^(2))。2种配合物在相同时间间隔下对不同染料降解性能表明配合物2对水溶液中的孔雀石绿具有一定的化学吸附降解能力。

复合藻协同吸附降解水中双酚A的研究

模拟水中环境将小球藻、四尾栅藻、斜生栅藻三种藻类两两混合组成三种复合藻,研究其协同吸附降解双酚A的能力。研究结果表明:当双酚A浓度大于3 mg/L时,对藻的数量、形态、结构及分裂产生一定的影响,并且随双酚A浓度增大而愈加明显。在光照的条件下、双酚A初始浓度为3 mg/L、pH值为7、复合藻扩培比为20:150,小球藻-四尾栅藻复合藻吸附降解效果最佳,吸附降解达64.5%。

微生物固定化酒糟多孔炭对亚甲基蓝的吸附和降解

为提高废弃酒糟资源化利用附加值,实现对印染废水中亚甲基蓝(MB)的高效吸附降解,采用Massibacillus菌株和酒糟多孔炭材料(DGPC)制备了微生物固定化酒糟多孔炭材料(M-DGPC)。利用FTIR、SEM和EDS对M-DGPC的结构、形貌和元素组成进行了表征。通过批量实验考察了pH和盐度对M-DGPC吸附MB性能的影响,比较了在短期实验和长期循环利用中M-DGPC对MB的吸附和降解的性能。结果表明,在pH=6和盐度为1%的环境下,M-DGPC对水中MB的48h去除率分别达到97.0%和98.6%;M-DGPC在6次循环利用后对MB的去除率约为99%,经过8次循环利用后,对MB的去除率约为93%,且MB降解率约为50%。

磁性氧化石墨烯对有机染料的吸附降解实验设计

通过共沉淀法制备了易分离的磁性氧化石墨烯二维纳米吸附材料,并将其用于有机染料的清除,设计了一个综合性实验。所制备材料通过傅里叶变换红外光谱、热重量分析法、粉末X射线衍射和扫描电子显微分析的方法对其进行表征确认。所制备磁性氧化石墨烯对有机染料的吸附清除能力通过测试其对亚甲基蓝的吸附来表征,并引入芬顿体系来评估其降解及回收利用性能。该实验设计可提升本科学生对二维纳米吸附材料的应用认知和环境保护意识,同时为其将来的科学研究奠定一定的基础。

改良生物炭吸附/降解水中有机污染物研究进展

生物炭是通过生物质原材料制备的富炭产物。生物炭因具有比表面积大、结构多孔和官能团丰富等优点,能够有效吸附水中有机污染物。当生物炭经功能化改性后,可作为性能优越的功能材料,能够高效降解水中的有机污染物。为了深入探究生物炭改性材料对水体有机污染物的去除作用,在概括生物炭吸附/降解水体有机污染物的一般机理的基础上,重点对生物炭改性方法及其对有机物的吸附/降解机制进行系统总结并作出展望。

考虑对流-扩散-吸附-降解时成层介质中有机污染物一维运移的解析模型

针对成层介质中有机污染物一维运移问题,建立了考虑对流-扩散-吸附-降解时成层介质中有机污染物的一维运移模型,并采用分离变量法获得了该模型解析解。通过将一维运移解析模型的计算结果分别与现有解析解的计算结果和数值方法的计算结果进行对比分析,对所建模型正确性进行了验证。基于所建解析模型,以4层土体为例,对有机污染物一维运移过程展开了参数分析。结果表明,渗滤液水头hw引起的对流作用会加快运移过程,增大底部通量。与hw为0.0 m时相比,hw为2.0m下的底部通量可增大一个数量级以上;降解作用会降低质量浓度和底部通量。当运移过程达到稳态时,与降解半衰期t1/2趋近于无穷大时相比,t1/2为100a下的底部通量可降低约45%;Robin边界常数α的增大会使得底部范围内的质量浓度降低,同时也会使得底部通量增大,但不同α下的底部通量在同一数量级内变化。

NaBiS_(2)/ZIF-8复合多糖海绵的制备及其对亚甲基蓝降解性能研究

采用相转化法制备了硫化铋钠(NaBiS_(2))/ZIF-8复合多糖海绵(ZBiCCS),用于高效去除染料废水中的亚甲基蓝(MB)。通过X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等对复合海绵结构、形貌以及光学性能进行了表征并研究了其对MB染料的吸附-降解性能。结果表明,纤维素和壳聚糖得到再生,并且在复合海绵表面原位生成了NaBiS_(2)和ZIF-8纳米颗粒。在Zn^(2+)盐和Bi^(3+)盐摩尔为2∶1,MB初始质量浓度为30mg/L,模拟太阳光作为光源条件下,复合海绵对MB的降解率可达到98.88%,表明复合海绵能够利用吸附-光降解协同效应高效去除废水中的MB,该材料在染料废水处理方面具有潜在的应用价值。

硝基苯在纤细裸藻中的毒性和降解吸附

本文通过分析硝基苯对纤细裸藻生长和叶绿素含量的影响以及纤细裸藻对硝基苯的降解吸附,以期了解硝基苯的毒性效应和纤细裸藻对硝基苯的降解吸附能力。结果显示硝基苯浓度与纤细裸藻藻细胞密度、叶绿素含量均呈现极显著负相关性,96h-EC50为119.78mg/L;8天内,纤细裸藻对硝基苯约有2.2%的降解吸附。实验结果说明硝基苯对纤细裸藻的毒性机制是通过降低叶绿素含量进而抑制了纤细裸藻的生长,纤细裸藻对硝基苯有较弱的降解吸附能力。

碳化聚苯胺基纳米管材料制备及其吸附降解四环素废水性能评价

以苯胺为原料,均苯四甲酸为有机酸掺杂剂,采用过硫酸铵引发,通过低温水浴聚合方式制备了纳米管状聚苯胺高分子材料,并将其高温碳化。材料经过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气-吸脱附(BET)等表征,表明了材料在经过高温碳化后仍保持其原有的纳米管状结构。随着碳化温度的升高,纳米管壁厚尺寸逐渐减小,管壁由粗糙向光滑程度转变,且比表面积逐渐增大。此外,将碳化材料应用于吸附降解四环素废水,表现出良好的吸附降解能力。

开放体系下霉菌7对偶氮染料的吸附降解

研究开放体系下霉菌7菌丝球对偶氮染料的吸附降解作用。考察了菌体培养时间、碳氮源投加量、菌丝球投加量、吸附降解时间、菌丝球重复利用等对染料吸附降解的影响。结果表明,培养36 h的菌丝球能在葡萄糖2.5 g/L,NaNO30.5 g/L,KH2PO4 1.0 g/L,MgSO4 0.5 g/L的含染料培养基中生长并吸附降解染料。对霉菌7处理后的染料培养液进行紫外光谱分析和实验现象观察,结果表明,霉菌7对酸性紫红染料的降解速度和降解效果好于活性艳红染料。在开放体系中该霉菌表现出较好的生长优势、成球性、可重复利用性和一定的抗杂菌污染能力。

卷烟烟气N—亚硝胺化合物及其吸附催化降解研究进展

回顾了近几十年国内外卷烟烟气亚硝胺的研究进展,介绍了烟气中亚硝胺的形成机制和对人体损害机理,阐述了烟气中亚硝胺的各种检测方法,并进一步对烟气中亚硝胺的吸附催化降解作了详尽的探讨。

硅藻土负载TiO_2的制备及对染料的吸附降解性能

以硅藻土作为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/硅藻土复合光催化剂,并通过SEM、XRD、FTIR和TG等手段对样品进行了表征。以250W高压汞灯作为光源,罗丹明B、活性翠蓝KN-G和酸性黄G三种染料作为目标污染物,考察复合光催化剂对染料的吸附降解性能。结果表明:TiO2的较佳制备条件为V钛酸丁酯∶V乙醇∶V盐酸∶V水=10∶40∶0.5∶2;TiO2的较佳负载量为33%。在紫外光条件下复合光催化剂对染料具有良好的吸附降解性能。

超支化聚酯/纳米TiO_2复合材料的制备、表征及光催化吸附降解性能

以甲基丙烯酸甲酯和二乙醇胺为原料,由Michael加成反应制得N,N-二羟乙基-3-胺基丁酸甲酯单体,再用发散法使之与三甲醇丙烷(核)反应合成出超支化聚酯。将纳米TiO2做适当表面处理,再与超支化聚酯按一定比例复合,复合产品经超声、烘干处理得复合材料。考察了不同的原料配比对复合材料性能的影响,对合成的超支化聚酯及其复合材料用IR、XRD、TG等分析手段进行了表征,同时间接研究了超支化聚酯复合材料固化后的光催化吸附降解性能。结果表明:当甲基丙烯酸甲酯与二乙醇胺质量比为0.9时,合成的超支化聚酯具有较低的黏度和良好的溶解性及热稳定性。当纳米TiO2的添加质量分数为5%时,基本不改变合成产物各项性能,但由于纳米TiO2的加入复合,超支化聚酯复合材料比未复合的超支化聚酯对染料的光催化吸附降解性能提高了15%以上。

吸附-降解厌氧序批式反应器初期吸附特性的研究

在pH为6.8~7.2、温度（35±2）℃条件下,研究了吸附-降解厌氧序批式反应器（AB-ASBR）中颗粒污泥对有机物的吸附特性。在进水COD质量浓度为7 500 mg/L的条件下,通过对吸附期有机物和挥发性脂肪酸的监测,利用生物自身产生的生物气,分别采用不搅拌、间歇搅拌和连续搅拌的方式,在5 min内均可达到最大吸附量,连续搅拌可在进水结束即达到最佳吸附效果。闲置时间的长短也影响到颗粒污泥的吸附性能,实验结果表明3 h为最佳闲置时间。用扫描电子显微镜对反应器内生物相的观测显示,吸附柱内主要以甲烷八叠球菌为优势菌群。

PoPD-TiO_(2)-GO复合光催化剂在化工染料废水吸附降解中的应用

采用石墨粉、磷酸、浓硫酸等试剂制备TiO_(2)-GO复合光催化剂,并在该催化剂基础上添加邻苯二胺制得PoPDTiO_(2)-GO复合光催化剂,同时制备活性黑KN-B化工染料废水,向染料废水中依次加入两种催化剂,并通过光反应仪器、热重分析仪等仪器分析催化剂吸附降解能力。经实验验证:两种催化剂中石墨烯添加量过大虽然会增加比表面积,但会导致吸光度下降,添加3%石墨烯的两种催化剂效果较佳;随着吸附时间的增长,PoPD-TiO_(2)-GO的吸附率与脱色率明显高于TiO_(2)-GO,且两种催化剂的用量越大,对化工染料废水的脱色能力就越强;PoPD-TiO_(2)-GO经4次循环降解后脱色率依然保持在70%以上,当选取多种废水染料实验时,PoPD-TiO_(2)-GO均能够维持较高的脱色率,因此,PoPD-TiO_(2)-GO复合光催化剂的降解性能较好,可以降解多种染料废水,同时PoPD-TiO_(2)-GO的综合吸附降解能力要高于TiO_(2)-GO。

吸附生物降解法在啤酒废水处理中的应用

采用吸附生物降解工艺处理啤酒废水。运行结果表明 :针对啤酒污水水量、水质波动较大的特点 ,应用此工艺是切实可行的 。